氧化鈰基氧離子導體期中匯報

1、CDIOCDIO中期匯報中期匯報氧離子導體氧離子導體 CeOCeO2 2組組指導老師指導老師組別組別姓名姓名學號學號課題名稱課題名稱吳修勝第一小組潘院究不同離子半徑摻雜的氧離子導體 （YDC GDC）張家二小組周a和Sm摻雜的CeO2基氧離子導體的對比周大樹三小組吳政究不同燒結(jié)溫度對氧離子導體的影 響（GDC）盧春兆志報提綱匯報提綱 1.

2、前期工作前期工作 2.實驗與課程核心知識點的聯(lián)系實驗與課程核心知識點的聯(lián)系 3.后期工作后期工作1.前期工作時間時間地點地點主題主題主持主持/匯報人匯報人參加人員參加人員2015.10.20主教樓1311CDIO認知及分組吳修勝全體20名大組成員2015.11.2西輔樓3301方案初步確定吳修勝全體20名大組成員2015.11.11西輔樓3106各小組方案討論吳修勝全體20名大組成員回去后查閱了很多文獻，比如在圖書館檢索，在中國知網(wǎng)上下載，在百度上搜索等。 引用的文獻資料：引用的文獻資料：、引用的文獻資料： 1）鄧莉萍, 羅軍明, 袁永瑞, 等.Ce0.8Sm0.1Gd0.1O1.9電解質(zhì)的制

3、備及其性能研究 J .稀有金屬, 2008, 32(2):195-198。 2）邸婧, 王成揚, 陳明鳴, 等.低溫固體氧化物燃料電池新型CeO2 基復合電解質(zhì)研究 J .無機材料學報, 2008 ,23(3):573-577。 3）占忠亮，溫廷璉，聶懷文，黃文華,“氧化杉摻雜氧化飾的離子傳輸機制研究”， 中國科協(xié)2001年學術(shù)年會(2001年9月，長春)。 4）李英, 謝俗生, 龔江宏, 等. 制備工藝對( ZrO2) 0. 9( Y2O3) 0. 04( CaO) 0. 06 電解質(zhì)材料電性能的影響 J .電源技術(shù), 2001, 25( 5) : 330-333. 5 ）夏俊霄, 張 鴻,

4、 李亞玲, 等. Ce0.8Sm0.2O1.9-La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2-O2.85 復合材料的制備與導電性J. 中南大學學報(自然科學版), 已接收. 6 ）徐 丹. 中溫固體氧化物燃料電池CeO2 基復合電解質(zhì)材料的制備和性能研究D. 長春: 吉林大學, 2008: 1119. 7 ）Peng R R;XiaCR;FuQX;Meng GY,Peng D K Sintering and electrical properties of (CeO2)0.8 (Sm2O3)0 1 powders prepared by glycine-nitrate process外文期刊 20

5、02(06) 引用的文獻資料：經(jīng)過一系列查閱思索最終理解制定方案。二、實驗與課程核心知識點的聯(lián)系二、實驗與課程核心知識點的聯(lián)系1）與無機材料科學基礎(chǔ)的聯(lián)系： 、晶體結(jié)構(gòu)：立方螢石結(jié)構(gòu) 、氧空位形成的缺陷反應方程式： 在還原氣氛中： 氧化釤摻雜時： 、固溶體 ： 固溶體是指溶質(zhì)原子溶入溶劑晶格中而仍保持溶劑類型 的合金相。這種相稱為固溶體固溶體，這種組元稱為溶劑溶劑，其它的組元即為溶質(zhì)溶質(zhì)。 固溶體性能： （1）固溶強化 （2）固溶度 （3）固溶熱處理 （4）固溶體的電性能2）與材料研究方法的聯(lián)系、 ：、SEM（掃描電鏡）原理：依據(jù)電子與物質(zhì)的相互作用。當一束高能的入射電子轟擊物質(zhì)表面時，被激發(fā)

6、的區(qū)域?qū)a(chǎn)生二次電子、俄歇電子、特征x射線和連續(xù)譜X射線、背散射電子、透射電子，以及在可見、紫外、紅外光區(qū)域產(chǎn)生的電磁輻射。同時，也可產(chǎn)生電子-空穴對、晶格振動 （聲子）、電子振蕩 （等離子體）。原則上講，利用電子和物質(zhì)的相互作用，可以獲取被測樣品本身的各種物理、化學性質(zhì)的信息，如形貌、組成、晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)和內(nèi)部電場或磁場等等。 3）與材料物理性能的聯(lián)系 、氧化鈰的導電機理： 氧化鈰是一種混合型導體，氧離子、電子和空穴對電導率的貢獻幾乎相同。 、提高電導率的方法：減小材料熔點，電導率變大增大離子半徑（離子間隙大），電導率變大離子價數(shù)越小，電導率越大離子的濃度梯度越大，導電性越好（擴散方向與

7、外電場方向一致） 、n-型半導體型半導體：氧化鈰的摻雜物對導電性的影響（查資料）實驗流程圖第一小組濃硝酸去離子水氧化釓(氧化釔)硝酸鈰攪拌溶解澄清溶液濃氨水檸檬酸調(diào)pH至10左右 澄清溶液酸式滴定管機械攪拌混濁液沉淀、抽濾、燃燒淡黃色粉末預燒GDC粉體壓片高溫燒結(jié)成型實驗流程圖第二小組溶膠-凝膠法制備 GDC 粉體濃硫酸去離子水氧化釓硝酸鈰攪拌溶解澄清溶液濃氨水檸檬酸調(diào)pH澄清溶液水浴機械攪拌粘稠溶膠實驗流程圖第三小組燃燒干凝膠預燒GDC粉體壓片高溫燒結(jié)成型（溫度為變量）3.后期工作 3.1物理測試 3.1.1電解質(zhì)片致密度測試 采用游標卡尺測電解質(zhì)片的直徑，計算其平均直徑，用螺旋測微器測電解

8、質(zhì)片的厚度，計算其平均厚度，用電子天平稱量其質(zhì)量。根據(jù)計算電解質(zhì)片的致密度。 3.1.2粉體及電解質(zhì)片形貌分析 將溶膠凝膠法及共沉淀法制備的 粉體、高溫燒結(jié)后得到的電解質(zhì)片及電化學測試后的 電解質(zhì)片，粘在導電膠上，噴金后的樣品在掃描電子顯微鏡下觀察其形貌。 3.1.3熱重-差熱分析測試 將溶膠-凝膠法及共沉淀法制備的粉體研磨成粉末，做 TG-DTG 分析測試。氣氛為空氣氣氛，測試溫度為室溫至 800，升溫速率為 2/min。根據(jù)測試所得的 TG-DTG 曲線能夠確定粉體的預燒溫度。 3.1.4 物相分析測試 將溶膠-凝膠法及共沉淀法制備的粉體研磨成粉末樣品，用 X 射線衍射儀（XRD）進行測試。 3.2電化學性能測試 3.2.1固體電解質(zhì)電導率測試 將拋光好的電解質(zhì)片兩面燒上鉑電極，并且用鉑網(wǎng)做集流體。利用電化學工作站 CHI604D 測電解質(zhì)的交流阻抗值。測試在開路電位下進行，測量頻率為1MHz0.01Hz，測試溫度為500800，測試溫度間隔為50。根據(jù)測得的交流阻抗譜圖讀取阻抗值，已知電解質(zhì)片的厚度及電極面積，根據(jù)公式計算出電導率值。 3.2.2固體電解質(zhì)穩(wěn)定性測試 為了研究電解質(zhì)片的長期穩(wěn)定性，采用恒流極化的方法進行測試。用電化學工作站 CS310 進行恒流極化。測試在開路電位下進行，測量頻